Luonnon avulla tapahtuvaa mallintamista: Tarantula Hawk sekä laseraseilla varustettu Predator C Avenger UCAV

Predator C Avenger UCAV

Uuden sukupolven taistelukoneita sekä muita teknisiä välineitä mallinnetaan paljon luonnosta saatavien ideoiden avulla, vaikka lopputulos ei ehkä ole yhtään luonnossa elävän esikuvan mukainen. Yllä oleva UCAV eli Global Hawkissa käytettävään teknologiaan perustuva Avenger eli Predator C tai oikeastaan sen ehkä aivan lähitulevaisuudessa käyttöön otettava laserase on saanut kuulemma innoitusta Tarantula Hawk:in nimellä kulkevasta hyönteisestä, jonka myrkkypiikki kääntyy eteenpäin.

Tuo hyönteinen saalistaa erittäin myrkyllisiä lintuhämähäkkejä .Noiden ampiaisten yleisempi tapa saalistaa on kuitenkin se, että ne kävelevät tuon hämähäkin jalkaan tai takaruumiiseen, ja sitten kun kyseinen myrkky on vaikuttanut, niin ne syövät tuon saaliin. Predator C:ssa oleva laserase on melko pitkä, joten jotta se olisi tehokas ja käyttökelpoinen väline Global Hawkin kaltaisessa UCAV:issa, jonka siipiprofiili ei ole omiaan syöksymiseen, niin sen säde suuunnataan maahan tai muuhun kohteeseen peilin avulla.

Eli lentokoneessa oleva laserase itse on paikallaan, ja peli kääntyy kohti maata tai alla lentävää kohdetta, jolloin se antaa erittäin suuren iskuvoiman nimen omaan IT-ohjuksia vastaan. Predator C:n operaatioissa ideana on se, että tuo UCAV lentää erittäin korkealla, ja suuntaa täsmäaseita kuten esimerkiksi laser- tai GPS-hakeutuvia pommeja maassa olevia kohteita vastaan. Ilmeisesti myös tutkamaaleja vastaan suunnattuja pommeja on käytössä, jolla kyseinen väline voi sitten iskeä niitä vastaan ilman, että infrapunajälki näkyy maassa olevilla teleskoopeilla.

Kun puhutaan siis luonnossa olevan eliön mallintamisesta, niin tässä tapauksessa kyseessä on nimen omaan toiminnallisuuden mallintamisesta eikä niinkään eliön toiminnan jäljittelystä. Tässä ratkaisussa Tarantula hawkin pistin on muuttunut tuossa suunnitteluprosessissa laseraseeksi, jolla voidaan tuhota maassa olevia rakenteita kuten polttoainevarastoja tai tutkapaneeleita, ja sitä voidaan käyttää myös alla lentäviä lentokoneita vastaan.

Nämä UCAV-taistelukoneet ovat erittäin moninainen taistelukoneryhmä, eli niitä suunnitellaan jatkuvasti kuin liukuhihnalta, ja nämä välineet voidaan valmistaa robottitehtaissa jopa niin, että niitä räätälöidään tiettyä tehtävää varten. Ja toki nuo Predator C:t voidaan varustaa myös taistelukärjillä, niin että kyseessä olisi eräänlainen ilmataisteluun pytyvä hyvin kehittynyt ohjus, joka voi kuljettaa esimerkiksi ydinasetta vastustajan ilmatilaan. Se että noin ei vielä olla tehty, johtuu siitä, että kukaan ei ehkä ole ajatellut sellaista mahdollisuutta, että Global Hawk voidaan varustaa ydinpommilla, joka räjäytetään kohteen päällä melko suurella korkeudella.

https://www.youtube.com/watch?v=sPl_xKPI_5w

X-47B UCLASS sekä STEALTH UCAV:n muodostama uhkakuva

X-47B UCLASS
Kuva I

X -47B UCLASS  on uuden tyyppinen STEALTH UCAV eli Unmanned Combat Air Vehicle, joka pystyy sekä tiedustelu- että muihin taistelutehtäviin, joita ennen teetettiin miehitetyillä lentokoneilla. Tällaisten STEALTH lennokkien käyttö tulee yleistymään todennäköisesti edelleen, ja niiden kehittämistä jatketaan edelleen. Noiden välineiden hintaa pyritään painamaan alas, sekä valmistustekniikkaa kehittämään siten, että niiden valmistaminen on mahdollista jopa operaatioalueella, ja tuo toiminta perustuu 3D-printtereihin, joilla voidaan luoda jokainen tuollaisen lennokin osa, ja sitten valmistaa niitä jopa keskellä taistelukenttää.

Tämän takia noihin uuden sukupolven lennokeihin olisi kiinnitettävä enemmän huomiota, kun keskustellaan ilmailun turvallisuudesta. Nämä lennokit käyttävät tietojenkäsittelyssä normaaleja kaupasta ostettavia mikropiirejä, ja koska koneessa ei ole lentäjiä, niin se ei tarvitse niin monia backup-järjestelmiä kuin miehitetty lentokone tarvitsee, koska jos tuo X -47B ikään kuin "karkaa käsistä" voidaan tuo lennokki tuhota. Uusimmat taistelu- tai tiedustelukoneet voivat lentää valinnaisesti joko miehitettynä tai samat koneet voivat operoida miehittämättöminä (Kuva II). Eli tuo väline muuttuu robotiksi vain nappia painamalla, eli niiden automaattiohjauksen hoitaa sama järjestelmä, kuin minkä avulla UCAV- lennokkeja kontrolloidaan, ja oikeastaan UCAV:n kohdalla kyseessä on vai autopilotin käyttö-ohjelmistoon tehty laajennus, jonka avulla se voi operoida itsenäisesti.Ne ovat esimerkkejä siitä, että noiden taistekurobottien käyttö yleistyy entisestään, ja niitä kehitellään myös Venäjällä sekä Kiinassa.

Kuva II

Noiden uuden sukupolven UCAV-lennokkien hinta on niin alhainen, että se on oikeastaan ristelyohjuksen luokkaa. Ja myös X47B voidaan varustaa sisäisellä taistelukärjellä, jos tarpeeksi tärkeä kohde sattuu löytymään. STEALTH-UCAV lennokkien ongelma ilmailun turvallisuuden kannalta se, että tuollainen lennokki voi osua vaikka matkustajakoneeseen. Eli tuon surullisen kuuluisan malesilaisen matkustajakoneen katoamisen epäillään joissain piireissä johtuvan tömäyksestä STEALTH-lentokoneeseen. X47B on oikeastaan melko tunnettu väline, ja siitä on olemassa useita kopioita.

Se osa mikä tuossa lennokissa on salaista liittyy sen tekoälyyn perustuvaan sisäiseen lennonhallintaan. Eli noita robottikoneita on kahdenlaisia, koneita joita ohjataan maa-asemilta Internetin sekä sateliittien kautta, ja robotteja jotka toimivat täysin itsenäisesti. Teoriassa tuollaisen järjestelmän luominen on melko helppoa, koneen pitää tietää vain missä kohdassa sen kohde on, ja miten tämän taistelukoneen pitää sinne lentää. Sitten oikealla hetkellä se pudottaa pomminsa. Mutta uudet robottilentokoneet pystyvät myös ilmataisteluun, eli ne voidaan ohjelmoida tulittamaan jokaista kohdetta, jonka IFF eli koneen tunnistusjärjestelmä näyttää punaista. Tämä tietenkin lisää riskiä siitä, että myös siviilikoneita joutuu enemmän tulituksen kohteeksi.

Predator lennokki
Kuva III

Toisaalta miehitetyllä lentokoneella ei mitään mahdollisuuksia ole taistella 10g käännökseen pystyvää robottikonetta vastaan, ja muistakaa että nämä taisteluvälineet eivät liikaa tunteile eivätkä ne pelkää mitään. Mitä itsenäisempään toimintaan robottikone pystyy, niin sitä vaarallisempi se on ympäristölleen. Kuitenkin noiden jatkuvasti maa-aseman kanssa kommunikoivien UCAV-koneiden ongelma on siinä, että niiden ohjaussignaalien häirintä on melko helppoa, ja jos tuota koodattua signaalia häiritään, niin UCAV ei pysty suorittamaan tehtäväänsä. Jos datayhteys on koodaamaton, niin silloin kuka hyvänsä, joka tietää oikean taajuuden voi ottaa tuon koneen hallintaansa.

Tämä tietenkin on myös suuri uhka, koska jos hakkeri ottaa tuollaisen koneen hallintaansa, niin tulokset voivat olla kammottavia. Eli oikeastaan UCAV on vain tavallinen RC-lennokki, joka joko ampuu kohteeseen ohjuksen tai lentää sitä päin. Eli todellisuudessa on olemassa sellainen mahdollisuus, että terroristit lentävät matkustajakonetta päin RC lennokeilla, joihin on kiinnitetty dynamiittia. Ja ongelma on siinä, että UCAV:n käyttöliittymä muistuttaa oikeastaan verkkotietokonepeliä, minkä takia voi käydä niin, että joku hakkeri ei ehkä huomaa lentävänsä oikeaa taistelulennokkia, jos hän kirjautuu väärillä tunnuksilla johonkin järjestelmään, eli toisaalta nuo UCAV:n hallintajärjestelmät eivät poikkea tietoturvan kannalta SAC:n käyttämistä ydinaseita ohjaavista järjestelmistä, eli jos joku pääsee niihin murtautumaan, niin silloin varmasti tulos voi olla kamala.

Myös tämä aspekti täytyy ottaa huomioon, kun noita huippuaseita kehitetään. Toisaalta niiden etuna on se, että ihmistappioita ei omalle puolelle tule, ja myöskään esimerkiksi ISI:stä vastaan toimittaessa ei lentäjän tarvitse pelätä joutuvansa vangiksi. Samoin UCAV ohjaajan koulutus maksaa vain muutamia kymmeniä euroja. Se tekee ohjaajan erottamisen helpommaksi, ja muutenkin hänen toimintaansa voidaan puuttua kesken tehtävän, jos katsotaan, että hänellä "lähtee mopo käsistä", eli UCAV:n ohjaaja ei istu yksin missään tilassa, vaan hänet voidaan poistaa paikalta, kun taas hävittäjälentäjä yksin kopissaan, ja jos hän haluaa pommittaa siviilejä, niin silloin ei ole mitään mahdollisuutta puuttua tähän toimintaan, ennen kuin on liian myöhäistä.

ilmailukokeiluja.blogspot.com

Hypersooninen ilmaisku (Kuinka lennokki toimitetaan kohteeseen ballistisen radan kautta)

Kuva I

DARPA:n tiedetään kokeilleen lentokonetta, joka pystyy lentämään nopeudella mach 24 kohteeseensa (Kuva I) Tuo hypersooninen lentokone tai pikemminkin risteilyohjus toimii siten, että tuo ultranopea lentolaite nostetaan ilmakehän ulkopuolelle tavallisella kantoraketilla, ja sitten se laskeutuu takaisin ilmakehään valtavalla nopeudella. Toisin kuin esimerkiksi atomipommi, niin tuo HVM eli Hyper velocity missile ei oikeastaan tarvitse mitään räjähteitä ollakseen tappavan vaarallinen. Sen iskuenergia mikä kohdistuu kohteeseen nopeudella 24 000 km/h on erittäin suuri, joten tuo laite pystyy murtamaan esimerkiksi suurimman osan maailman bunkkereista pelkän kineettisen energian perusteella.

Kuva II

Mutta DARPA varmasti kehittelee myös muita vastaavan kaltaisia ratkaisuja siihen, että ilmaisku mihin tahansa kohteeseen Maapallolla voidaan tehdä alle tunnissa ilman että omia miehiä vaarantuu iskussa. Tämä tarve on korostunut tässä ISIS:in vastaisessa operaatiossa, missä ilmaiskun suorittamiseen kuluu useita tunteja kerrallaan, ja esimerkiksi nuo sissit ovat saattaneet poistua alueelta, ennen kuin liittouman lentokoneet ovat saapuneet operaatioalueelle. Ja kuten tiedämme, niin ISIS ei mikään humaani järjestö vankejaan kohtaan ole. Joten tällaista sodankäyntiä varten USAF on kehittämässä UCAV-malleja, jotka voidaan laukaista raketin avulla operaatioalueelleen. Ne ovat oikeastaan pieniä avaruussukkuloita, jotka lähetetään kiertoradan kautta tuolle operaatioalueelle, ja ne laskeutuvat ilmakehään kuten avaruussukkulat, jonka jälkeen nämä huippuvälineet alkavat sitten partioida kohdealueellaan.

Kuva III

Toisin kuin kiertoradalla operoiva X-37B, niin nämä kehitteillä olevat sukkulat toimivat ilmakehässä kuin normaalit lentokoneet, mistä on sellainen etu, että ne eivät tarvitse jokaiseen liikahdukseen ajoainetta, nämä erikois-Predatorit ovat itseasiassa eräänlaisia ohjuksia, joissa on sekä aliammuksia että sisäänrakennettu taistelukärki. Ne voivat olla samankaltaisia kuin Boeing "Dominator" (Kuva II) tai jo kertaalleen kuopattu "Chormorant" (Kuva III), jotka on varustettu lämpökilvellä, jotta nämä aseet voivat palata ilmakehään, ennen kuin aloittavat toimintansa. Eli nuo aseet kuljetetaan kohdealueelle joko Atlas tai Minuteman raketeilla, ja ne ensin hidastavat vauhtiaan lämpökilven sekä jarrujärjestelmän, joka voi perustua sekä jarruvarjoon että ilmapalloon, jolla se saadaan sitten hidastettua tarpeeksi, jotta UCAV voi sitten käynnistää moottorinsa. Tuo kiertoradan kautta laukaistava UCAV voi olla näet myös potkurikäyttöinen, eli riittää että tuo potkuri peitetään suojalla, mikä pudotetaan pois kun laite lähtee operoimaan Maapallon kiertoradan kautta.

Kuva IV

Ja miten esimerkiksi Predator-lennokki (Kuva IV) ammutaan raketilla toiselle puolen maailmaa? Tarvitaan vain aerodynaaminen säliö, johon tuo lennokki laitetaan. Kyseisessä lennokissa voi olla origamin tapaan haitarille kääntyvät siivet, joiden avulla se sitten saadaan sopimaan kantoraketin kärkisäiliöön, ja kun tuo yksikkö sitten palaa ilmakehään, niin sen siivet vain käännetään auki, jotta tuo kone voi sitten operoida ilmakehässä kuten muutkin vastaavat lennokit toimivat. Eli ainoa ongelma olisi se, miten tuo laukaisu ballistiselle radalle hoieetaan niin, että tuo laite ei vaurioidu tuossa kiihdytys- sekä paluuvaiheessa, jossa siihen kohdistuu erittäin suuria voimia, jotka voivat tuhota lentokoneen hyvin helposti.

Valikoivan tekoälyn riskit robottien hoitaman turvallisuus- sekä taistelutehtävän kannalta tarkasteltuna

Kuvan MQ-9 Reaper -koneen muuntaminen
atomikäyttöiseksi käy liittämällä siihen
sirkkelisahan moottori ja ydinparisto,

Valikoiva- eli selektiivinen tekoäly on eräänlainen suodatin, jota hyödynnetään valvontateknologiassa todella paljon. Tämä laitteisto perustuu siihen, että se ikään kuin huomioi tietyllä tavalla käyttäytyvät ihmiset. Eli jos henkilö vaikka jättää laukun maahan, ja poistuu tietyn matkan päähän tai ei tietyn ajan kuluessa palaa hakemaan laukkuaan, niin tuo laitteisto sitten suorittaa pommihälytyksen. Samoin tämä tietokone filmaa ihmisiä metrojunassa ja laiturilla.

Jos henkilö jättää junavuoron väliin, niin silloin järjestelmä merkitsee hänet seurattavaksi, mutta jos nyt toinen metrovuoro jää välistä, niin turvallisuushenkilökunta kutsutaan silloin paikalle. Näet tämä tietokoneohjelma toimii siten, että se vertailee ihmisten kasvoja niin, että metrolaitureilla maleksivat henkilöt, tai epäilyttäviä kantamuksia kuljettavat henkilöt otetaan seurantaan, jotta mahdolliset asehullut, itsemurhakandidaatit  ja pommimiehet löytyvät ihmisten joukosta. Väärissä käsissä nämä kasvojen tunnistukseen perustuvat järjestelmät ovat äärettömän vaarallisia. Tekoäly tai pseudoäly on hyvä renki, mutta huono isäntä, ja varsinkin Predatorin kaltaiset huippuaseet pitää suojata tällöin erittäin tehokkailla palomuureilla.

Näet jos joku rikollinen pääsee tunkeutumaan Predatorien ohjaimiin, ja ottamaan järjestelmän haltuunsa, niin hänellä on käytössään äärimmäinen salamurhaväline. Eli hän vain kytkee kasvojentunnistusohjelman Predatoriin, ja antaa ohjelmalle tarvittavan kuvan, niin se sitten löytää ihmisen vaikka Maapallon toiselta puolen. Kuvantunnistusohjelma lienee jo tällaisten taistelulennokkien vakiovaruste, jotta sille voidaan antaa ryhmäkäytänteitä, eli käskyjä tulittaa tiettyjä kohteita. Tämän taistelulennokin kohteena ovat kaikki samat kohteet, kuin muillakin lähitukikoneilla, mutta löytääkseen maalinsa, tarvitsee se tietenkin joko komentokeskuksen henkilökuntaan kuuluvan näyttämään kohteen sen laser-osoittimella, tai jos Predatorin halutaan lentävän tehtävänsä itsenäisesti, niin silloin se tietenkin tarvitsee kohdeparametrit, joiden mukaan tämä laite ampuu kohteisiin laserohjattavia ohjuksia.

Ja tähän se tietenkin käyttää panssarivaunujen ja muiden arvokkaiden laitteiden kuten tutka-ja viestivaunujen kuvia, joiden avulla operaattori asettaa ryhmäkäytänteet tulitusta varten, mikäli Predatorin halutaan toimivan autonomisesti tehtävässään. Ja tähän liittyy sellainen riski, että joku rikollinen esimerkiksi antaa jonkun poliitikon kasvot tälle taistelulennokille. Toki Predatoreilla ja FireScouteilla on olemassa mahdollisuus siihen, että tuo lennokki tai helikopteri sitten joutuu vääriin käsiin, vaikka se voidaan tietenkin tuhota kesken operaation etälaukaisimella. Mutta riskinä on se, että mahdollisesti RTG:llä varustettu ydinkäyttöinen lennokki kaapataan jotenkin, ja sitten sitä käytetään vaikka jonkun poliitikon murhaamiseen.

Tämän takia näistä laitteista pitää kyllä keskustella, ja varsinkin niiden autonomisesta toiminnasta voidaan olla vähintään kahta mieltä. Nämä lennokit tietenkin vähentävät ihmislentäjin kohdistuvia tappioita, mutta jos niistä tehdään liian autonomisia, niin sitten niiden valvonta ei kyllä kovin hyvissä käsissä ole. Toisaalta autonomia on ECM-järjestelmien takia hyvä ratkaisu, koska etäjärjestelmien avulla tapahtuva lentäminen on jossain tapauksissa häirinnän takia mahdotonta. Yleensä ratkaisuna on se, että asejärjestelmää käyttää ihminen, mutta muuten lennokki lentää tehtävänsä itse. Ja kun imagen tunnistin sitten havaitsee kohteen, niin silloin se hälyttää operaattorin, joka ottaa lennokin hallintaan hiirellä klikkaamalla kyseisen lennokin kuvaketta. MQ-9 Reaperin muuttaminen atomkäyttöiseksi käy helposti vaihtamalla siihen RTG eli Isotooppiparisto sekä sirkkelin moottori pyörittämään potkuria. Suihkumoottorin korvaaminen atomivoimalla ei niin yksinkertaista ole, johtuen moottorin erilaisesta rakenteesta.

Avenger- STEALTH-rynnäkkö UCAV

Eli yleensä Predator tai FireScout lentää tehtävänsä automaattisesti, mutta kun joku lennokki havaitsee kohteen, niin operaattori sitten varmentaa kohteen ja antaa ampumaluvan. Ja jokaisella operaattorilla on yleensä arvomerkkiin sidottu määrä lennokkeja johdettavanaan. Eli yleensä kapteeni tai majuri sitten vasta saa asejärjestelmän hallintaan, ja ylempi upseeri tietenkin saa ainakin yleensä ohittaa alemman operaattorin. Ja nämä teloitustehtävät dokumentoidaan tarkoin, sekä jokainen lennokki on varustettu etätuhontajärjestelmällä, jolla se voidaan tuhota, mikäli joku menee vikaan. Mutta niiden vaara on siinä, että nämä lennokit ohjelmoidaan unohtamaan tehtävänsä, eli poistamaan nuo kohdetiedot tietokannoista, jolloin joku voi niitä käyttää väärin. Toki muitakin aseita käytetään  väärin, joten ei tämä nyt niin kauhea asia ole, jos ajatellaan sitä, että Predator-ohjaajan toimintaan voidaan puuttua kesken lennon, ja kone voidaan tuhota etälaukaisimilla. Mutta kun näistä roboteista tehdään yhä kehittyneempiä sekä tulivoimaisempia, niin tällöin myös niiden riskit tulee tiedostaa.